【正文】 公司發(fā)展前景： 江蘇海能 得力節(jié)能科技有限公司秉承“精誠至信，求實共贏”的理念，在“誠信”中求突破，在“共贏”中求發(fā)展。以雄厚的實力，強大的人才后備、專業(yè)的服務(wù)機制，為客戶企業(yè)注入綠色環(huán)保的全新能源管理概念，打造適合客戶企業(yè)的個性化節(jié)能系統(tǒng)，與客戶企業(yè)共享節(jié)能科技帶來的效益，全面助力客戶企業(yè)在“能源危機”中的突破騰飛。我們將以促進兩型社會的建設(shè)為己任，肩負節(jié)能減排的社會使命，協(xié)助企業(yè)降低單位產(chǎn)值能耗比、提高能源利用率，為全國實現(xiàn)我國“十二五”節(jié)能減排目標貢獻力量。 9 第三章 方案 的提出與比較 根據(jù)客戶 提供的現(xiàn)場平面圖紙，再結(jié)合現(xiàn)場的實際情況及用戶要求，對本系統(tǒng)提出如下幾種方案： 方案一：通過 GPRS 無線數(shù)傳模塊進行遠程數(shù)據(jù)采集傳輸。 GPRS 通用無線分組業(yè)務(wù) （ General Packet Radio Service） 是利用包交換的概念發(fā)展的一套無線傳輸方式。 GPRS 網(wǎng)絡(luò)是基于現(xiàn)有的 GSM(全球移動通信系統(tǒng) )網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的。在現(xiàn)有的 GSM 網(wǎng)絡(luò)中需要增加一些節(jié)點 ， 如 GGSN(GPRS 網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點 )和SGSN(GPRS 服務(wù)支持節(jié)點 )。 SGSN 的主要作用是記錄移動終端的當前位置信息，并且在移動終端與 GGSN 之間 完成移動分組數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。 GGSN 主要起網(wǎng)關(guān)作用，可以與多種不同的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接，如 ISDN(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) )、 PSPDN(包交換公用數(shù)據(jù)網(wǎng) )和 LAN(局域網(wǎng) )等。 GGSN 可以把 GSM 網(wǎng)中的 GPRS 分組數(shù)據(jù)包進行協(xié)議轉(zhuǎn)換，從而把這些分組數(shù)據(jù)包傳送到遠端的 TCP/IP 或 網(wǎng)絡(luò) 。 10 圖 GPRS 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)各部分的說明如下： （ 1） 客戶端軟件 。 將采集數(shù)據(jù)通過 串口 發(fā)送到 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸終端 。 （ 2） GPRS 數(shù)據(jù)傳輸終端。 采用標準的 RS232 接 口，可以通過單片機，使用相應(yīng)的 AT 命令對 GPRS 模塊進行控制， 并連接到 GPRS 網(wǎng)絡(luò) 。 （ 3） GPRS網(wǎng)絡(luò)。 支持 TCP/IP 協(xié)議，可以直接與 Inter 互通 。 （ 4） 服務(wù)器端軟件 。 服務(wù)器端軟件 采用普通 Inter 上的主機方式 ； 作為 TCP服務(wù)器端 應(yīng) 具有靜態(tài)公網(wǎng) IP，開放了偵聽端口，可從外部訪問，其上運行 TCP端口監(jiān)聽程序，接收來自 GPRS 客戶端的 TCP 數(shù)據(jù)包，并向 GPRS 客戶端發(fā)送回應(yīng)數(shù)據(jù)。 服務(wù)器端軟件 主要任務(wù)是完成對通信數(shù)據(jù)的接收 、分析 和存儲。 首先服務(wù)器端 啟動監(jiān)聽 線程， 監(jiān)聽 TCP 端口 ， 接收 到數(shù)據(jù) 包 后 對 獲取 的 數(shù)據(jù) 包進行分析，然后將分析后的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫（程序流程如圖 2所示 ） 。 服務(wù)器端軟件應(yīng) 具有以下功能： ① 監(jiān)聽 TCP 端口； ② 接收數(shù)據(jù)包 分析數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù) ，發(fā)送接收應(yīng)答幀； ③ 顯示接收到的 數(shù)據(jù)。 GPRS 網(wǎng)不但具有覆蓋范圍廣、數(shù)據(jù)傳輸速度快、通信質(zhì)量高、永遠在線和按流量計費等優(yōu)點，而且其本身就是一個分組型數(shù)據(jù)網(wǎng)，支持 TCP/IP 協(xié)議，無需經(jīng)過 PSTN 11 （公用電話交換網(wǎng)）等網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接，可直接與 Inter 網(wǎng)互通。因此 GPRS 業(yè)務(wù)在無線上網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)測、交通監(jiān)控、移動辦公等行業(yè)中具有無可比擬的性 價比優(yōu)勢。 優(yōu)點：傳輸距離遠，速度較快，價格適中。 缺點：需要占用移動電信等的信道，使用費用高。 方案二：通過無線 WIFI 的方式進行遠程數(shù)據(jù)采集傳輸。 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在近一兩年開始全面普及，相對于有線監(jiān)控而言，無線監(jiān)控系統(tǒng)所需要的設(shè)備則比較簡單，它只需要無線傳感器、無線 AP、監(jiān)控終端等設(shè)備組成，目前，在無線監(jiān)控、工業(yè)控制、視頻傳輸?shù)刃袠I(yè)應(yīng)用中，嵌入式無線系統(tǒng)主要采用有操作系統(tǒng)和無操作系統(tǒng) 2 種方式來搭建自己的應(yīng)用平臺。有操作系統(tǒng)與無操作系統(tǒng)下用戶系統(tǒng)對硬件要求如下表，其間成本差別較大： 器件 型號示例 有操作系統(tǒng) 32MB SDRAM HY57V56820FT(P) 32MB Flash HY27US08561A 無操作系統(tǒng) 8MB SDRAM HY57V641620FTP 8MB Flash SST25VF064C 由上表可以看出，在用戶需要 WiFi 支持時，有無操作系統(tǒng)的支持對用戶的系統(tǒng)成本有較大的差別。因此，在嵌入式系統(tǒng)中采用無操系統(tǒng)模塊可以大大降低用戶的系統(tǒng)器件成本。 在用戶使用無操系統(tǒng)模塊時，用戶僅僅調(diào)用 Config 接口和 Data 接口即可。 無操系統(tǒng)的 WiFi模塊 不僅應(yīng)用于工業(yè)控制，同樣成功的運用到小區(qū)視頻監(jiān)控領(lǐng)域。由此可看出傳輸?shù)男时容^高。 12 圖 WIFI 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 方案特點 ： 1. 安全性和可靠性 硬件支持 WAPI、 WEP64/12 TKIP、 CCMP，安全性非常高 2. 可管理性 采用集中管理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實時監(jiān)測監(jiān)控運行狀態(tài)及監(jiān)控內(nèi)容，并可通過數(shù)據(jù)中心對下位機進行遠程設(shè)置。 操作系統(tǒng)可以遠程通過 INTEL 升級。 3. 安裝使用靈活，減少網(wǎng)絡(luò)建 設(shè)成本。采用 WiFi 無線接入技術(shù)，由于不需要鋪設(shè)有線線路，有效的擴大監(jiān)控范圍。 4. 傳輸速率高。 支持 QoS，保證高品質(zhì)無線傳輸 ，速度可達 1Mb/s，能夠穩(wěn)定傳輸流媒體視頻及圖片 。 5. 具有競爭力的性能價格比，由于 WiFi 業(yè)務(wù)無使用費，基于 GPRS 的 POS 機數(shù)據(jù)有傳輸費用， WiFi 運營費用較有線通信 POS 系統(tǒng)低廉。 優(yōu)點：傳輸距離適中，速度很快。 缺點：費用高。 方案三：通過無線數(shù)串電臺進行遠程數(shù)據(jù)采集傳輸。 系統(tǒng)是由一個計算機管理中心站和 2 個外圍終端站組成。中心站使用泰達鑫數(shù)傳電臺，系統(tǒng)在巡檢的工作狀態(tài) 下，通過管理軟件（或組態(tài)軟件）設(shè)置相應(yīng)的巡檢時間 13 而對監(jiān)控站點實現(xiàn)監(jiān)視、控制。巡檢的工作過程如下： 巡檢：計算機管理站按照一定時間（由監(jiān)控管理軟件設(shè)置）依次向系統(tǒng)內(nèi)各個監(jiān)測站發(fā)出主控信號；并監(jiān)視各外圍站發(fā)回的輸油管道兩端的壓力、流量、溫度數(shù)據(jù)，便于主控室調(diào)度指揮。所有收、發(fā)信機的收、發(fā)狀態(tài)均處在各自的單片機或 PLC(可編程控制單元 )控制之下。通常所有監(jiān)測站的收、發(fā)信機均處在接收狀態(tài)。當巡檢工作結(jié)束后，若發(fā)現(xiàn)某一終端站未向管理站發(fā)回遙測數(shù)據(jù)，則管理站會自動向該站發(fā)出指令；若依然沒有信息返回，則管理站即判斷該站已 發(fā)生故障，同時發(fā)出告警信號立即處理。 告警：在系統(tǒng)的運行中，若某一（或幾處）實時采集的數(shù)據(jù)有突變，即發(fā)生有缺相、過流、過壓保護、過熱等現(xiàn)象時，采集終端站先檢測管理站是否空閑。若管理站空閑，采集終端站立即向管理站傳送告警信息，管理站的計算機界面立即彈出故障顯示，且發(fā)出停止工作命令和告警聲 中心站由無線數(shù)傳電臺（含全向天線）、計算機、打印機和 UPS不間斷穩(wěn)壓電源組成。中心站是系統(tǒng)的控制中心 ,通過無線數(shù)傳電臺接收各 采集站發(fā)回的從站數(shù)據(jù)，通過 RS232串口傳送到計算機，經(jīng)監(jiān)測管理軟件處理各采集站的監(jiān)測信息并進行匯總、打印。 UPS 不間斷電源為電網(wǎng)停電時自動供電，保證管理站采集信息工作的正常。 系統(tǒng)軟硬件構(gòu)成解析圖 RS232 無線數(shù)傳電臺 計算機 顯示屏 打印機 UPS 穩(wěn) 壓 電 源 14 本部分歸納了系統(tǒng)方案設(shè)計中所涉及的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的配置。 優(yōu)點：傳輸距離適中，價格便宜。 缺點：傳輸速度較慢。 根據(jù)以上特點，由于本項目對數(shù)據(jù)采集速度要求不高，傳輸距離比較近，從價格考慮采用方案三進行設(shè)計。 15 第四章 監(jiān)控系統(tǒng)方案 本 系統(tǒng) 以工業(yè)計算機做上位機，無線模塊做采集系統(tǒng)。具有組網(wǎng)方便、周期短、成本 低等優(yōu)點。 中央控制室 (CCR)設(shè)在電力調(diào)度室內(nèi)，主要用于監(jiān)控全廠供水供汽及深井泵的運行狀態(tài)等，同事，工程師還可以通過鼠標鍵盤設(shè)置深井泵的供水壓力及泵的啟停。 中控室設(shè)有一臺工業(yè)控制計算機，配有 19 寸液晶顯示器及鍵盤鼠標，操作員可以通過它們監(jiān)控各用水點的用水量，設(shè)備運行狀態(tài)及故障狀態(tài)，所有信息均以各種曲線及流程圖形式顯示。 本系統(tǒng)使用的低功率無線數(shù)傳模塊，是一種遠距離無線數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)品，它體積小，功耗低，穩(wěn)定性及可靠性極高，能方便為用戶提 供雙向的數(shù)據(jù)信號傳輸、檢測和控制。適合水電氣三表、停車場咪表、智能卡、門禁考勤、電子衡器、無線排隊機、樓宇控制、貨場物流、防盜報警、智能儀器儀表、無功補償、智能教學設(shè)備、體質(zhì)檢測智能設(shè)備、測量設(shè)備、汽車黑匣子、自動控制、家居智能化等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)控制和數(shù)據(jù)抄錄、無線 POS、 PDA 智能終端 ,倉儲物流，激光槍，條碼閱讀器 、 點對多點無線組網(wǎng)，無線現(xiàn)場總線 、 工業(yè)遙控、遙測，工廠車間自動化 。 16 系統(tǒng)組成示意圖 （ 一 ） 、 功能特點 ： 500mW 的發(fā)射功率 ,高接收靈敏度 123dbm(1200bps)。118dbm(9600bps)， 塑料外殼，小體積。 2. ISM 頻段工作頻率，無需申請頻點 載頻頻率 433，也可提供 450/470MHz 等載頻 。 基于 FSK/GFSK 的調(diào)制方式，采用高效通信協(xié)議，在信道誤碼率為 102 時，可得到實際誤碼率 105～ 106。 2Km (BER=105@9600bps,標配 10cm天線，空曠地，天線高度 )； 3Km (BER=105@1200bps,標配 10cm天線，空曠地，天線高度 )； 。 17 提供透明的數(shù)據(jù)接口，能適應(yīng)任何標準或非標準的用戶協(xié)議。自動過濾掉空中產(chǎn)生的噪音信號及假數(shù)據(jù)（所發(fā)即所收）。 收發(fā)轉(zhuǎn)換時間： 10ms。 ，多速率。 KYL1020L 型模塊標準配置提供 8 個信道，滿足用戶多種通信組合方式的需求。KYL1020L 型模塊可提供 1200bps、 2400bps、 4800bps、 9600bps、 19200bps、等多種通信波特率，并且無線傳輸速率與接口波特率成正比，以滿足客戶設(shè)備對多種波特率的需要。 。 空中速率大于串口速率時可連續(xù)傳輸無限大的數(shù)據(jù)，空中速率小于或等于串口速率時，一幀可傳輸 255 字節(jié)的數(shù)據(jù)。 ，用戶無需編制多余的程序 . 即使是半雙工通信，用戶也無需編制多余的程序，只要從接口收 /發(fā)數(shù)據(jù)即可，其它如空中收 /發(fā)轉(zhuǎn)換，網(wǎng)絡(luò)連接，控制等操作，模塊能夠自動完成。 ,三種休眠模式。 接收電流 25mA，發(fā)射電流 300mA， 休眠時電流 20uA。三種休眠 :模式硬件喚醒 ,串口喚醒 ,空中喚醒 。 ，體積小、重量輕。 采用高性能、低功耗單片機 ,外圍電路少，可靠性高，故障率低。 （ 二 ） 、 工控機 技術(shù)參數(shù)： 18 工控機 IPC610 4U 14slot Rackmount Chassis with Frontaccessible USB／ PS2 Connectors 產(chǎn)品規(guī)格 CPU： INTEL P4 內(nèi)存： DDR 256M、 DDR 51 DDR 1G 可選裝 驅(qū)動器：支持 3個 、一個 、硬盤容量可選接口： 2個串口、 1個并口、2個前置 USB 接口、標準鍵盤鼠標接口帶有兩個高 CFM 風扇的先進冷卻系統(tǒng)能夠 提供充足的氣流來冷卻系統(tǒng)的主要部件。 前端接線的 USB 和 PS／ 2鍵盤 I／ O 接口可以連接各種外部設(shè)備，以便進行數(shù)據(jù)傳輸、備份和輸入。靈活的機械設(shè)計支持單 PS／ 2電源或冗余電源（通過更換電源托架）。 其它設(shè)備：網(wǎng)卡 10100M、聲卡、串口擴展卡等可選裝。 產(chǎn)品特點 IPC610H 是 4U 高 14槽機架安裝工業(yè)整機，專為任務(wù)關(guān)鍵應(yīng)用而設(shè)計。通用 14槽無源底板4個 PCI、 8個 ISA、帶 PFC（功率因數(shù)補償）電源的高效 300 W ATX 和易于維護的雙冷卻風扇。機箱前 面板上的系統(tǒng)狀態(tài) LED 指示燈可顯示電源、硬盤和系統(tǒng)電壓的運行情況。所有這些特點建議 使 用 IPC610 ， IPC610是 性價比最佳和總價最優(yōu)的選擇。 （ 三 ） 、監(jiān)控軟件功能概述： 1 報警功能 報警就是指當系統(tǒng)中某些值超過了所規(guī)定的界限時，系統(tǒng)自動產(chǎn)生相應(yīng)報警信號，表明該量得值已經(jīng)超限，提醒操作人員。 事件是指用戶對系統(tǒng)的行為、動作。如修改了某個變量的值，用戶的登錄、 注銷，站點的啟動、退出等。事件不需要操作人員應(yīng)答。 報警和事件的處理方法是：當報警和事件發(fā)生時，軟件 把這些信息存于內(nèi)存中的緩沖 區(qū)中，報警和事件在緩沖區(qū)中是以先進先出的隊列形式存儲，所以只有最近的報警和事件在內(nèi)存中。當緩沖區(qū)達到指定數(shù)目或記